【应用】DFN封装的SiC FET可替代Si MOS用于LLC谐振变换器，满足100kHz频率要求

时间： 2020-12-30 来源：世强

在逆变电源应用领域中，LLC谐振变换器以其高效率、低EMI噪声被大多数产品广泛采用。但随着功率和开关频率的提升，功率Si MOS（SJ MOS或cool MOS）已经很难满足现有需求，尤其是小体积的模块电源产品。UnitedSiC针对这一应用推出低阻抗、DFN封装SiC FET产品UF3SC065040D8S。

如图1是LLC谐振变换器的典型电路图，以1500KW功率的电源模块为例，开关频率要求80-100kHz，由于母线电压为100-310VDC，原边电流最大连续工作电流在15A左右。根据以上要求，一般会选择Si或者SiC器件。Si MOS由于大电流可选择不多，且多以插件封装为主，不适合模块电源使用；SiC MOS因为其成本问题，同时驱动不能直接兼容Si MOS，因此仅在一些要求相对较高的新项目上可以应用。

图1 LLC谐振变换器的典型电路图

综合以上应用问题，推荐UnitedSiC低阻抗、DFN贴片封装的SiC FET UF3SC065040D8S，其应用优势如下：

1、导通电阻低，在Vgs=12V，ID=20A条件下，导通电阻RDS(ON)典型值仅45mΩ，在结温120℃条件下，最大电流可达18A，满足市电输入2KW以下电源模块设计需求；

2、DFN8*8贴片封装，便于电源模块的PCB布局设计，由于电源模块对体积有一定的要求，要求功率密度尽可能高，器件选型多以贴片为主，UF3SC065040D8S的贴片封装非常适合电源模块应用，同时DFN8*8散热面积大，可以借助PCB的铜皮进行散热，无需额外增加散热器；

3、开关频率高，可满足100kHz工作频率设计要求，可以大大提高产品整体的工作效率；

4、SIC FET集成门极ESD防护，如图2所示，是UF3SC065040D8S的内部拓扑示意图，其HBM达到等级2标准，批量使用可靠性高；

图2 UF3SC065040D8S的内部拓扑示意图

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鹏鹏 Lv7. 资深专家 2020-12-31

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本指南提供了使用RC阻尼器与快速开关SiC器件的实际解决方案和指导。通过实验双脉冲测试（DPT）结果验证了该解决方案。阻尼器损耗被精确测量，以帮助用户计算阻尼电阻的功率等级。分析了阻尼器在硬开关和软开关应用中的有益影响。附带的“使用阻尼器开关快速SiC FET”应用笔记可在https://unitedsic.com/wp-content/uploads/appnotes/Snubber%20AppNotes_V8.pdf找到。指南中包含了基本假设、阻尼器规则、BOM清单和注意事项。

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December 2018 - 用户指南 - version 4.0